(57)【要約】【課題】  簡単に施工できる汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体およびその水膨張材付き網状構造体を使用した覆工構造並びに水膨張材付き網状構造体の沈設方法を提供すること。【解決手段】  網状構造体２の少なくとも上面側を水膨張材３により被覆した汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体５とする。網状構造体２を構成する網材１本毎に水膨張材３により被覆してもよい。水膨張材付き網状構造体５が、水底汚染底質を覆うように設置されて、水膨張材３の膨張により、汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体における孔６の空隙を膨張した水膨張材３により閉塞し、水底汚染底質を覆う水膨張材層４からなる遮蔽膜が形成されている覆工構造とする。案内縦杆をガイドとして沈降設置させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
網状構造体の少なくとも上面側を水膨張材により被覆したことを特徴とする汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体。
【請求項２】
網状構造体を構成する各網材が水膨張材により被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の水膨張材付網状構造体。
【請求項３】
請求項１〜２の汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体が、水底汚染底質を覆うように設置されて、前記水膨張材の膨張により、汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体における孔の空隙を膨張した水膨張材により閉塞し、水底汚染底質を覆う水膨張材層からなる遮蔽膜が形成されていることを特徴とする覆工構造。
【請求項４】
案内縦杆を水底または水中に縦向きに配置し、汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体の孔内に前記案内縦杆を通して、汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体を前記案内縦杆にガイドさせて所定の水底位置に沈降設置させることを特徴とする汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体の沈設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水域である河川、湖沼、海域等の底質（水底の岩や表層土や堆積物）を、水膨張材付き網状構造体を使用した遮蔽層で覆うことにより封じ込め、周辺水域の水質が底質の飛散や拡散によって汚染されることを防止するための水底汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体および覆工構造並びに水膨張材付き網状構造体の沈設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水底汚染底質を現位置で封じ込める従来技術として、一般に認知されているものには、底開式土運船やグラブ付自航船運搬船を使用する覆砂工法（例えば、非特許文献１参照）が知られている。例えば、図６に示すように、（１）底開式土運船１７により運搬されてきた覆砂材１８を、船底開閉蓋１９を開放することによって水底１２に投入する底開式土運船方式による工法、または図示を省略するが、グラブによって投入するグラブ付自航運搬船方式等がある。ここで、水底とは海域、湖沼、河川等の底部を意味している。
【０００３】
また、（２）図７に示すような原位置固化処理工法も知られている。この工法は、水底１２の汚染土壌２０内に、作業船２１上に配置された自走無限起動式の深層混合処理機２２における昇降可能に支持された混合撹拌装置２３を挿入し、その混合撹拌装置２３により、セメント系固化材２４と汚染土壌２０を水底１２で混練し、固化処理する工法である。
【非特許文献１】「最新 港湾工事施工技術」，山海堂，安達逸雄、遠藤聖五郎、１９９１年４月発行，ｐｐ．２１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記（１）の場合は、（ａ）土砂投入自体が施工時の水質汚濁を防止するため、汚濁防止柵を設けて施工することが多く、（ｂ）海底の不陸・凹凸に対応した施工をする必要があり、（ｃ）土砂の投入位置、覆砂層２５の層厚管理等に高度な技術が必要になる等の課題がある。
【０００５】
また、前記（２）の場合には、（ｅ）セメント系固化材を使用し汚染土壌を撹拌混合することになり、これによる水質汚染を防止するため、汚濁防止カバー等を設けて施工地点を囲うことが多く高価になる等の課題がある。
本発明は、前記（１）および（２）の従来の場合よりも、より簡単に施工できる汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体およびその水膨張材付き網状構造体を使用した覆工構造並びに水膨張材付き網状構造体の沈設方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を有利に解決するために、第１発明の汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体においては、網状構造体の少なくとも上面側を水膨張材により被覆したことを特徴とする。
また、第２発明では、第１発明の汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体において、網状構造体を構成する各網材が水膨張材により被覆されていることを特徴とする。
また、第３発明の覆工構造においては、第１発明〜第２発明の汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体が、水底汚染底質を覆うように設置されて、前記水膨張材の膨張により、汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体における孔の空隙を膨張した水膨張材により閉塞し、水底汚染底質を覆う水膨張材層からなる遮蔽膜が形成されていることを特徴とする。
また、第４発明の汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体の沈設方法においては、案内縦杆を水底または水中に縦向きに配置し、汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体の孔内に前記案内縦杆を通して、汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体を前記案内縦杆にガイドさせて所定の水底位置に沈降設置させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、下記のような効果を奏する。
第１発明によると、網状構造体の少なくとも上面側に水膨張材により被覆するだけで、簡単な構造の水膨張材付き網状構造体を安価に製作することができる。
第２発明によると、網状構造体を構成する各網材を水膨張材により被覆することで、水底汚染底質を覆い汚染底質の拡散をより確実に防止でき、簡単で経済的に安価な水膨張材付きの網状構造体とすることができる。
第３発明によると、単に水膨張材付き網状構造体を、水底汚染底質を覆うように設置するだけで、吸水膨潤させた水膨張材層による遮蔽層により、水底汚染底質を覆う覆工構造を容易に形成することができ、覆工構造も簡単な構造である。
第４発明によると、汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体の孔内に通した縦向きの案内縦杆にガイドさせて、汚染底質封じ込め用の水膨張材付き網状構造体を水底汚染底質表面の所定位置に正確に設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
図１〜５は、本発明の一実施形態の水膨張材付き網状構造体５およびその水膨張材付き網状構造体５を使用した覆工構造並びにその施工手段を示すものであって、まず、主に図１、３を参照して水膨張材付き網状構造体５を説明する。
鋼線あるいはロープ等の線材１を編んで矩形状等の網状構造体２を構成し、その網状構造体２に水膨張材（水浸膨張材）３を塗布して、水膨張材層４を形成して、水膨張材被覆網状構造体５を構成している。網状構造体２の形状としては、図示の形態のように、矩形状でも、汚染底質領域の平面形態にあわせた他の適宜の平面形態でもよい。水膨張材３を予め線材１に塗布する場合より、網状構造体２に構成した後、水膨張材３を塗布等により設ける方が、水膨張材層４の形成が容易であり望ましい。
【０００９】
網状構造体２に水膨張材３により水膨張材層４を設ける場合、網状構造体２を水底６に設置した場合に、上面側となる網状構造体２の上面側に水膨張材３による水膨張材層４を形成してもよく、網状構造体２の表裏両面または全面に水膨張材３による水膨張材層４を設けてもよいが、少なくとも上面側に水膨張材３を設けておくのが望ましい。
【００１０】
水膨張材層４を設ける場合、塗布あるいはその他の適宜の手段により設けることができる。また、網状構造体２を、可撓性の線材を編んで構成すると、塊状にまとめて、液状の水膨張材３を収容した容器にどぶ漬けして容易に水膨張材層４を形成することができ、線材の表面全体を水膨張材３で覆って、水膨張材３内に内包させることができる。
また、網状構造体２を構成する各網材のすべてを水膨張材３により被覆することで、水底汚染底質を覆う網状構造体２の網目孔６の空隙部分がより確実に塞がるため、汚染底質の拡散をより確実に防止できる。
【００１１】
水膨張材層４の厚さは、網状構造体２を構成する線材間の間隔および水膨張材３の水膨張（膨潤）率により適宜設定される。したがって、水膨張材層４の厚さおよび網状構造体２を構成する線材１間の間隔の組み合わせは設計により適宜設定される。この場合、図３（ａ）に示す網目孔６の空隙部分について、水膨張材３が設置水域における水を吸水して、図３（ｂ）に示すように、網目孔６の空隙が確実に塞がり、吸水膨潤して膨張した水膨張材３による遮蔽層８が形成されることが必要である。
【００１２】
液状の水膨張材層４を形成した後の水膨張材付き網状構造体５は、水膨張材層４を乾燥させて、ゴム状に硬化させた水膨張材付き網状構造体５として取り扱いを容易にできるが、水に触れないようしておくことが作業を容易にする上で必要である。吸水して膨張した状態では、水膨張材３の粘性により線材１に付着させ、底質７付近の水流により剥がれないような水膨張材３であればよい。また、水膨張材３の膨張するまでの時間は、例えば、数時間あるいは２４時間程度等適宜の水膨張材を使用することができる。
【００１３】
前記のように膨張した水膨張材３による遮蔽層８が形成されることにより、これに覆われた汚染底質７の浮遊流出または汚染底質７からの汚染物質の溶出による拡散を防止できる。
【００１４】
前記の網状構造体２としては、所定の強度が保持できるものであれば、合成樹脂製ロープを編んで構成した合成樹脂製網状シート等の網状構造体あるいは鋼製網状シート等の鋼製網状構造体のいずれの場合でもよく、鋼線（ワイヤー）あるいはロープ等の線材１を編んだ鋼製網状シート等の網状構造体であると、取り扱いが容易である利点があり、また、鋼線あるいは鋼製ロープによる線材であると、網状構造体２自体が重錘の作用があり水底面を流れる水流に抵抗でき、重錘９を省略することも可能になる。
【００１５】
水膨張材３としては、吸水材料を含むと共に、天然ゴムまたは合成ゴムのいずれか１種以上を含んだ水膨張材、あるいは吸水材料を含むと共にウレタン樹脂を含んだ水膨張材でもよい。水膨張材３としては、公知の各種の水膨張材（水膨潤材）を使用でき、吸水膨潤倍率としては、例えば、５倍〜１０倍以上の吸水倍率の水膨張材を使用することもできる。
【００１６】
また、前記の水膨張材付き網状構造体５の４隅部には、必要に応じ、重錘９が付設されている。重錘９の付設手段としては、着脱可能な付設手段としてもよく、図示のように、連結部材１０を線材１に係止すると共にその脚部１１を適宜の手段により重錘９に固定してもよい。連結部材１０としては、伸縮性のある合成樹脂製部材でも鋼材でもよく、重錘９を付属させておくと、水膨張材付き網状構造体５を重錘９により強制的に水底１２の汚染底質７表面に沈降設置させることができる。
【００１７】
次に、前記の水膨張材付き網状構造体５を水底汚染底質７の表面に設置する場合について、図２〜図５を参照しながら説明する。
【００１８】
図４には、水底１２まで沈降可能な長さ寸法の金属管等の案内縦杆１３を作業船１４に設置した昇降支持装置１５により昇降自在に支持し、その案内縦杆１３を水膨張材付網状構造体５における孔部６に通して、前記案内縦杆１３を導枠として機能させ、水膨張材付き網状構造体５に付設した重錘９の投入により、水膨張材付き網状構造体５を水底１２の汚染底質７上の所定の位置に自然沈降させて沈設する直前の状態が示されている。（なお、図４では、左側の２つの昇降装置は省略した。）
【００１９】
各案内縦杆１３の下端部を自重または強制的に水底１２に差し込んで擁立させてもよく、あるいは水底面近傍に配置してもよい。その状態から、各重錘９を作業船１４から投入して、水膨張材付き網状構造体５を沈降設置する。
【００２０】
水膨張材付き網状構造体５の沈設を確認した後、昇降駆動装置２６を巻上運転して、各案内縦杆１３を引き揚げ、作業船１４を次の施工場所に移動する。このような水膨張材付き網状構造体５の沈設作業を、必要に応じて繰り返して、水底１２の汚染底質７全面に水膨張材付き網状構造体５を沈設する。
【００２１】
汚染底質７上の横方向に隣り合う水膨張材付き網状構造体５の端部を近接配置してもよく、端部相互を重ねるように沈設してもよい。
【００２２】
このように水膨張材付き網状構造体５を沈設した後、水膨張材３が吸水膨潤して膨張し、所定時間の後に、網材１間のすべての孔６を閉塞するように横広がりに水膨張材３が吸水膨潤していき、網材１間のすべての孔６を閉塞して、図３（ｂ）に示すように、水底汚染底質７上に、吸水膨潤した水膨張材３による遮蔽層８を形成し、水底１２の汚染底質７を封じ込めることができ、水底汚染底質７の浮遊・拡散を防止する。また、水膨張材３による遮蔽層８は網状構造体２により位置保持され、また、網状構造体２はそれ自身または重錘９により位置保持される。
【００２３】
なお、底質の汚染物質としては、富栄養化物質（リンや硫化水素等）、重金属、ダイオキシン類等がある。
【００２４】
重金属としては、鉛、亜鉛、カドミウム、六価クロム、銅、水銀等が挙げられる。また、ダイオキシン類とは、ポリ塩化ジベンゾ−パラ−ジオキシン（ＰＣＤＤ）、ポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦ）、コプラナーポリ塩化ビフェニル（コプラナーＰＣＢ）の総称である。
【００２５】
富栄養化物質や重金属については、本発明の遮蔽層８の透水性が低いことを利用して、底質からの溶出による飛散および拡散を防止することができる。
【００２６】
また、ダイオキシン類については、底質に対して非常に強く吸着し、水にはほとんど溶解しないため、底質の移動を防止すれば、ダイオキシン類の飛散や拡散が防止可能である。従って、底質を遮蔽層８で覆うことによって、水流等の影響を受けないようにすることで、底質の土粒子に吸着されているダイオキシン類の水流等による飛散および拡散を確実に防止することができる。
【００２７】
本発明の水膨張材付き網状構造体５は、水底面に不陸または凹凸があっても、これらに順応して設置でき、また、水底面の不陸または凹凸を覆うように設置することができ、水底面の凸部近傍では、水膨張材付き網状構造体５の一部が水底面から浮いた状態になっても、網材に付着しこれを覆う遮蔽層８により確実に、水底汚染底質の浮遊・拡散を防止できる。また、水底における急傾斜面あるいは場合によっては落差の低い崖などでも容易に設置することができる。
【００２８】
広幅長尺の水膨張材付き網状構造体５を構成する場合、一つの水膨張材付き網状構造体５により構成してもよく、あるいは複数の水膨張材付き網状構造体５を連結して構成してもよく、連結する場合、端辺部分の線材相互を近接または密着するように適宜の連結用条体または連結金具により連結すればよく、前記の連結用条体または連結金具にも水膨張材を設けておくのが望ましい。
【００２９】
水膨張材付き網状構造体５としては、防食性能を高めた網状構造体２を使用しその防食性能を高めたものが望ましい。
【００３０】
本発明を実施する場合、汚染底質が水底面より下にある場合、水底面上に水膨張材付き網状構造体５を沈設して、遮蔽層８を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の水膨張材付き網状構造体の一実施形態を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の網部の一部拡大縦断正面図である。
【図２】水膨張材付き網状構造体を複数の案内縦杆によりガイドしながら沈設している状態を示す概略斜視図である。
【図３】（ａ）は汚染底質上に水膨張材付き網状構造体を設置した直後の網部の一部を拡大して示す縦断正面図、（ｂ）は各網材の水膨張材が膨張し、隣り合う水膨張材相互が膨張して一体化し、汚染底質表面を膨張した水膨張材により被覆した状態を示す縦断正面図である。
【図４】水膨張材付き網状構造体を作業船から水底に設置する直前の状態を示す一部切欠斜視図である。
【図５】図４の概略平面図である。
【図６】従来の底開式土運船方式による従来工法の一例を示す概略側面図である。
【図７】原位置固化処理工法による従来工法の一例を説明するための概略側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  線材
２  網状構造体
３  水膨張材
４  水膨張材層
５  水膨張材付き網状構造体
６  網目孔
７  汚染底質
８  遮蔽層
９  重錘
１０  連結部材
１１  脚部
１２  水底
１３  案内縦杆
１４  作業船
１５  昇降支持装置
１６  昇降駆動装置
１７  底開式土運船
１８  覆砂材
１９  船底開閉蓋
２０  汚染土壌
２１  作業船
２２  自走無限起動式の深層混合処理機
２３  混合撹拌装置
２４  セメント系固化材
２５  覆砂層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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